1、三维城市地质信息平台目录目录行业背景建设方案应用方向关键技术行业背景地下地下商场地铁地下停车场地表地上人防工程地下管线空气质量天气地质构造与地下自然资源全维度城市空间行业背景中国地质调查局发起的全国三维城市立体地质调查试点工作现代城市的规划、建设、管理与服务离不开完整的城市地下空间信息支撑。成果数字化 成果立体模型化 成果表达多样化 成果服务广泛化GIS技术助力实现地质数据的信息化与多维化表达行业背景用户需求社会公众服务可视化辅助决策管理需求城市地下三维空间数据中心专业分析应用专业需求可视化应急指挥安全需求建设目标建设方案数据层服务层业务层应用层MapGIS K9三维数据中心数据中心技术地质原
2、始数据钻孔专业数据地面沉降监测数据地球物理化学数据二维基础插件库专业地质出图插件库三维地质建模插件库三维景观建模插件库地质分析插件库环境监测地质评价应急指挥市政管线防灾减灾城市规划城市轨道交通地下空间开发利用科普宣传标准规范与制度法规组织机构与运营机制总体框架-GIS、GPS、RS-CAD-OFFICE-数据入库-数据建库与管理维护-多项目数据库管理业务流程-钻孔原始分层标准化-数据权限与功能权限-大规模地质数据的二维快速可视化-多专业地质资料智能查询检索技术-多要素复杂地质专题图的智能成图与编辑-基于因子库的专业评价模型构建与评价分析-多约束下三维地质模型构建-地质新闻发布-综合地质环境信息
3、检索-地质数据查询与智能分析-三维地质信息查询与动态智能分析数据采集与处理数据管理和维护模块（C/S）城市地质分析应用模块（C/S）地质信息共享与服务模块（B/S）功能结构l 多专业、海量异构数据一体化管理l 多专业城市地质数据库建库与维护工具l 钻孔原始地层数据的标准化处理l 支持地质数据的自定义拓展城市地质数据库地质图件属性数据文档资料底图库2.1 城市地质数据建库和管理解决方案多模式的三维模型分析工具多方法的三维地质建模功能可扩展的多专业的评价分析工具方便灵活的多要素地质专题图生成与编辑工具二三维一体化的组织管理与分析应用2.2 城市地质信息处理及分析评价解决方案l 柱状图l 剖面图l
4、等值线图l 统计图l 多要素综合图l 其他地质专题图统计图剖面图柱状图等值线图其他专题图2.2.1 地质成图模块 面向地质对象，结合地质专业应用，形成可定义、可扩展的评价模型库，进行评价分析，辅助决策。热储层地热规划地下水开采分区地面沉降易发性沟谷分布1、地质灾害危险性评价2、地面沉降危害性评价3、地下水质量评价4、2.2.2 地质专业评价模型构建与评价分析 采用分析评价工具构建可定义、可扩展的评价模型，结合GIS空间分析功能，进行网格剖分和叠加分析，自动生成评价等值线图、评价分区图等评价结果。工程地质条件因子地面沉降速率因子地震综合指数因子断裂构造影响因子l 多专业评价分析2.2.2 地质专
5、业评价模型构建与评价分析l 多源数据耦合层状地质体建模钻孔数据高程点数据基岩埋深等值线基岩出露区工程地质剖面基岩出露区等高线遥感影像贴图2.2.3 多样化的建模方法使用钻孔、剖面、物探、岩相古地理、建模边界等，自动追踪地层分区图含有下更新统地层的钻孔不含有下更新统地层的钻孔建模边界剖面上的地层界线l 基于地质分区图的三维建模2.2.3 多样化的建模方法l 基于地质分区图的三维建模2.2.3 多样化的建模方法研究区三维剖面结构空间交叉剖面单元格 划分单元格 构建层面 块体的组合 构建层面 某一单元格内的地质块体 拼接成体 整体三维地质模型分区拼接的建模方法采用分治的方法，利用建模区域内多条交叉剖
6、面将空间分割成多个单元格，利用单个单元格内一系列闭合轮廓线建立起曲面片，由地质体的空间几何形态，形成一个单元格地质块体。2.2.3 多样化的建模方法l 基于剖面单元格划分的“分区-拼接”建模l 基于地层层序界面分布地质图的复杂地质体建模2.2.3 多样化的建模方法l 含断层剖面的复杂地质体建模2.2.3 多样化的建模方法矿区剖面矿区岩层/矿体模型2.2.3 多样化的建模方法l 平行剖面法三维地质建模系统利用三维可视化技术，利用文本文件、矢量文件建立曲面模型，如利用地面沉降监测数据，可以模拟区域的地面沉降动态发展过程，直观反映地面沉降对城市安全的影响。历史曲面模拟动态预演l 大规模曲面全自动建模
7、2.2.3 多样化的建模方法地质体属性空间分布建模用于地质体内物理、化学属性值和其它地质参数（如孔隙度、贮水率、渗透系数、化学元素含量等）的三维空间分布规则化建模。属性体数据属性模型剖切体纹理绘制模型l 空间约束条件下三维地质属性建模2.2.3 多样化的建模方法 三维模型爆炸显示功能将整个模型进行爆炸显示，使得模型能够被充分的打散开来，便于用户了解地层里面的细节问题。爆炸显示属性拾取模型剥离2.2.4 模型拾取、拖拽、剥离、爆炸基于网格剖分技术的三维实体剖切分析技术，提供一整套的实体剖切分析功能，并可对切割模型进行保存。栅状图获取任意面切割折线切割桩基分析基坑开挖2.2.5 三维实体剖切分析虚
8、拟钻孔开挖2.2.6 隧道虚拟开挖模拟与漫游l 面向网络的地质专业数据信息发布l 地质数据智能检索服务l 面向三维地质模型的发布地质资料地质专题数据专业分析数据浏览智能检索地质资料索引三维成果信息发布与服务信息发布与服务用户登陆（注册）地理底图遥感影像专业点位柱状图剖面图等值线图点位三维定位模型浏览模型分析文档浏览文档下载数据组织与处理数据组织与处理（基于（基于MapGIS）2.3 三维城市地质共享与服务模块2.3 三维城市地质共享与服务模块l 多通道硬件环境下主、被动立体显示技术投影环幕主控机工作站1矩阵融合机工作站2工作站3演示操作区演示观看区投影机被动式立体眼镜AP转换器2.4 面向GI
9、S的虚拟现实展示关键技术3.1 2D、3DGIS集成模式下地质信息管理与可视化借助数据中心技术，在不涉及数据本身差异的前提下，以中间件技术为基础的插件管理方式，屏蔽二三维数据差异，集成二三维空间数据，在逻辑上以空间数据的概念进行统一管理，并统一规范了数据存储、可视化和分析应用等处理流程。2D表达3D地质实体l剖切形成剖面l虚拟钻探形成柱体l钻孔轨迹l剖面区3D柱体、剖面3.2 基于数据中心的多源异构海量数据管理 基于数据中心的数据仓库，实现多源异构数据统一的、可扩展的、层次化管理，可按主题层次生成动态的资源管理器式目录，实现目录定制和海量地质数据管理。地理底图遥感影像地形数据地质钻孔地质图地下
10、空间利用物化探资料3.3 三维模型的动态更新都会三维地质模型挖去白云新城与大坦沙区域更新之后的白云新城、大坦沙模型新建的白云新城与大坦沙区域三维模型3.4 动态剖切 动态剖切支持用户指定被剖切模型和保留模型，接下来系统将沿某一个方向对被剖切模型实时进行剖切，适合于研究模型之间的交切关系。应用方向4.1 服务于城市总体规划功能区规划、工程选址上海临港新城北京奥运公园规划基础稳定性评估与区划根据城区活动构造的分布和活动性，对城市地壳稳定性进行区域划分，并对地面沉降等主要平原区地质灾害和工程地质问题、山区滑坡与泥石流等地质灾害和工程地质问题进行分析和评价，成果直接用于城市发展的总体规划。4.2 地下
11、空间开发适宜性评价地下空间环境岩土工程评价 从岩土的工程性质、开发条件和环境影响等方面综合评估，确定未来城市发展适宜地下空间开发的地段和高风险区，为地下空间可利用规划编制与修编提供必要的信息。工程地质模型爆炸显示4.3 基于三维地层模型的工程建设方案优选 在三维地质结构模型基础上，利用三维技术模拟地下空间开发过程，并按隧道不同设计深度，综合评价地层结构变化对隧道工程的影响。4.4 地面沉降监测与防治研究 结合水文地质结构模型、地下水采灌及地下水位动态，进一步研究地面沉降规律和机理，有针对性制定控制措施。地铁安全运营管道损毁4.5 重大生命线工程安全监测及研究结合地面沉降耦合模型，实时动态可视化
12、沉降变化，为城市安全预警机制提供保障。具体工程安全监测及分析，需要以工程沿线地质结构为基础，以区域地面沉降动态为背景，结合轨道交通等基础设施特点，进行监测研究。轨道交通沿线工程地质立体剖面图4.6 城市地下水资源可持续开发与保护规划研究战略应急水源地评价：评价战略应急水源地的分布格局、水量、开采时限及优化配置的技术方案；应急供水条件下潜在的环境效应，水源地周边环境防护措施；地表水和地下水联合调蓄方案及区域联网供水方案，提出规划建议。在三维水文地质结构的基础上，建立地表水-地下水耦合模型，为地下水资源可持续开发与保护规划研究提供依据。4.7 辅助城市地下空间设施管理 围绕地下空间开发，探索建立“地籍图地下地籍图地质图”三图合一的服务能力，提供城市地下空间的权属管理。4.8 其它典型业务应用城市浅层地热能利用分析地下环境污染状况分析地下采空区管理与分析应急决策辅助分析系统推广应用实例天津广州郑州哈尔滨佛山上海厦门曹妃甸宁波苏州济南【让人人享有地理信息服务】
